專利名稱：一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于對電工進(jìn)行培訓(xùn)的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，特別是一種模擬用戶線路剩余電流和負(fù)荷，并在達(dá)到跳閘保護(hù)狀態(tài)時(shí)實(shí)施保護(hù)的的培訓(xùn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)的中基層配電站(所)中，配備有用電檢查員、配電運(yùn)行維護(hù)工(變配電所值班工)、配電試驗(yàn)檢修工、農(nóng)網(wǎng)配電營業(yè)工、繼電保護(hù)工、直流設(shè)備檢修工、變電所調(diào)試檢修員、電測儀表工等工作人員，為了保證變電站(所)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要對其進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。一般來講，進(jìn)行培訓(xùn)首先必須進(jìn)行理論性的講解(講解、圖片、多媒體教學(xué))，然后再進(jìn)行仿真，以便加深學(xué)員的理解，鍛煉其動手能力。但是現(xiàn)有的仿真設(shè)備只是較小的仿真系統(tǒng)，和現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)備有很大差別，不能深入了解各個(gè)設(shè)備的性能指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)、及其系統(tǒng)之間和其他設(shè)備的配合和相互關(guān)聯(lián)。利用這種小型仿真設(shè)備的培訓(xùn)方式理論性強(qiáng)但缺乏實(shí)際動手能力的訓(xùn)練，使得培訓(xùn)效果不佳。如果到現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)，對學(xué)員的人身安全性又不能保證，而且還可能損壞現(xiàn)場設(shè)備。電力系統(tǒng)中，剩余電流保護(hù)器和負(fù)荷斷路器是非常重要的設(shè)備。由于相關(guān)技術(shù)日新月異，剩余電流保護(hù)器和負(fù)荷斷路器的種類形式也日益多樣，如何進(jìn)行剩余電流保護(hù)器和負(fù)荷斷路器的使用培訓(xùn)與檢測校驗(yàn)是當(dāng)務(wù)之急。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，能夠滿足相關(guān)設(shè)備的培訓(xùn)和和檢定，使學(xué)員可以在更加真實(shí)的環(huán)境中學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)備的使用，熟悉操作過程和保護(hù)，方便系統(tǒng)檢定工作和培訓(xùn)考核。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，包括三相四線程控電壓源，該電壓源輸出依次連接有漏電流、過載保護(hù)裝置、隔離變壓器、各相電流表與隔離開關(guān)，隔離開關(guān)輸出端連接一個(gè)仿真剩余電流電路，該仿真剩余電流電路由依次串設(shè)的剩余電流保護(hù)器、撥碼開關(guān)、漏電流負(fù)載箱構(gòu)成，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸入端分別對應(yīng)連接剩余電流保護(hù)器的三相輸出端，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸出端分別對應(yīng)連接漏電流負(fù)載箱的三相負(fù)載，該三相負(fù)載呈星形連接，中性點(diǎn)連接到剩余電流保護(hù)器的輸入端中性線。撥碼開關(guān)采用撥碼開關(guān)盤。學(xué)員在真實(shí)環(huán)境下學(xué)習(xí)剩余電流保護(hù)器的相關(guān)知識，進(jìn)行實(shí)際演練，按照真實(shí)的配電系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，這樣即使到現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)中，也不再陌生。通過設(shè)置不同的剩余電流讓學(xué)員更清楚的了解剩余電流保護(hù)器的工作原理及動作條件；通過觀察剩余電流保護(hù)器的顯示窗及指示燈可以使學(xué)員更快更準(zhǔn)的找到漏電流的相別即剩余電流保護(hù)器動作時(shí)的漏電流。使學(xué)員深入了解、分析，提高排查、解決故障的技能水平，提高應(yīng)付突發(fā)事件的能力，對用電檢查人員、配電運(yùn)行維護(hù)工(針對變配電所值班工)、配電試驗(yàn)檢修工、農(nóng)網(wǎng)配電營業(yè)工、電能計(jì)量人員等相關(guān)工種人員的崗位綜合業(yè)務(wù)水平和現(xiàn)場實(shí)際操作水平都有較大提升。當(dāng)然該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)除了可以做技能培訓(xùn)外，還可以作為考核、競賽和技術(shù)鑒定用。進(jìn)一步的，所述隔離開關(guān)的輸出端還連接一個(gè)仿真負(fù)荷電路，該仿真負(fù)荷電路包括一個(gè)電流繼電控制器及一個(gè)輸入端與隔離開關(guān)對應(yīng)連接的三相四線負(fù)荷斷路器；所述負(fù)荷斷路器的每相輸入端與輸出端之間均連接有對應(yīng)相的虛負(fù)荷電流源支路，所述虛負(fù)荷電流源支路與負(fù)荷斷路器的對應(yīng)相構(gòu)成的回路中設(shè)置有對應(yīng)相的電流傳感器，所述虛負(fù)荷電流源支路包括串聯(lián)的虛負(fù)荷電流源與對應(yīng)相的控制接觸器的至少一個(gè)常開觸頭；所述電流繼電控制器包括A、B、C三相電流繼電器，各相電流繼電器的輸入端連接所述對應(yīng)相的電流傳感器，各相電流繼電器的觸頭與對應(yīng)相的控制接觸器線圈(Jl，J2，J3)串聯(lián)形成的串聯(lián)支路接設(shè)在負(fù)荷斷路器對應(yīng)相輸出端與中性線輸出端之間。進(jìn)一步的，所述仿真負(fù)荷電路還設(shè)有虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路。進(jìn)一步的，所述虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路包括所述負(fù)荷斷路器的其中一相輸入端與中性線輸入端之間串接有一個(gè)保護(hù)接觸器的線圈(J4)與所述任一相的控制接觸器的輔助常閉觸頭(K33);所述各相虛負(fù)荷電流源分別與所述保護(hù)接觸器的三個(gè)常開觸頭(K41， K42，K43)對應(yīng)并聯(lián)。進(jìn)一步的，所述虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路包括所述負(fù)荷斷路器的其中一相輸入端與中性線輸入端之間串接有一個(gè)保護(hù)接觸器的線圈(J4)與一個(gè)中間繼電器的常閉觸頭 (Κ7)；所述中間繼電器的線圈(J7)連接在負(fù)荷斷路器輸出端與中性線輸出端之間，所述各相虛負(fù)荷電流源分別與所述保護(hù)接觸器的三個(gè)常開觸頭(Κ41，Κ42，Κ43)對應(yīng)并聯(lián)。進(jìn)一步的，所述虛負(fù)荷電流源支路中的控制接觸器有兩個(gè)常閉觸頭，分別連接在虛負(fù)荷電流源的兩端。增加了仿真負(fù)荷電路，通過虛負(fù)荷電流源設(shè)置不同的負(fù)荷電流，讓學(xué)員清楚的了解負(fù)荷斷路器的工作原理及動作條件；通過設(shè)置斷路器的各個(gè)參數(shù)，讓學(xué)員掌握斷路器各種參數(shù)的設(shè)置，通過觀察斷路器的各個(gè)狀態(tài)，讓學(xué)員更好的掌握斷路器各種狀態(tài)指示的真正含義。本系統(tǒng)適用于各種剩余電流保護(hù)器和負(fù)荷斷路器，滿足多品種、多規(guī)格、多廠家的設(shè)備適應(yīng)性要求。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)圖；圖2是負(fù)荷斷路器C相電路原理圖A ；圖3是負(fù)荷斷路器C相電路原理圖B ；圖4電流繼電控制器接線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1、圖4所示的一種用于剩余電流保護(hù)器與負(fù)荷斷路器培訓(xùn)的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)， 包括三相四線程控電壓源，該電壓源輸出依次連接有漏電流、過載保護(hù)裝置(圖中綜合保護(hù)板)、隔離變壓器、各相電流表與隔離開關(guān)，隔離開關(guān)輸出端連接一個(gè)仿真剩余電流電路，該仿真剩余電流電路由依次串設(shè)的剩余電流保護(hù)器、撥碼開關(guān)、漏電流負(fù)載箱構(gòu)成，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸入端分別對應(yīng)連接剩余電流保護(hù)器的三相輸出端，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸出端分別對應(yīng)連接漏電流負(fù)載箱的三相負(fù)載，該三相負(fù)載呈星形連接，中性點(diǎn)連接到剩余電流保護(hù)器的輸入端中性線。本實(shí)用新型的仿真系統(tǒng)模擬三相四線中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng)，采用 TN-C的保護(hù)方式，即系統(tǒng)內(nèi)部采用接零保護(hù)，且中性線和保護(hù)線合一的方式，配合漏電保護(hù)器(ΙΔη彡30mA，時(shí)間彡0. 1S)仿真實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)；當(dāng)誤操作造成短路時(shí)，則由漏電保護(hù)器 (圖中綜合保護(hù)板包括電壓型漏電保護(hù)器、電流型過載保護(hù)器)，總空氣開關(guān)和保險(xiǎn)管等予以處理；系統(tǒng)具有電壓型漏電保護(hù)器，防止機(jī)殼帶電(時(shí)刻檢測機(jī)殼和零線之間的電壓，大于5V將切斷電源并報(bào)警)；系統(tǒng)具有電流型過載保護(hù)器(可根據(jù)需要調(diào)節(jié)保護(hù)值)；系統(tǒng)具有報(bào)警切斷電源鎖定電路，確保操作者的人身安全，同時(shí)也保證了設(shè)備的安全；系統(tǒng)采用隔離變壓器，確保人身安全。隔離變壓器到隔離開關(guān)之間的三個(gè)電流表能夠?qū)崟r(shí)檢測整個(gè)線路中的工作電流。剩余電流保護(hù)器作為一種保護(hù)電器，是防止人身電擊、電氣火災(zāi)及電氣設(shè)備損壞的有效設(shè)施。剩余電流保護(hù)器采用自動切斷電源的保護(hù)方式。在直接接觸防護(hù)中用于防止電擊危險(xiǎn)的基本保護(hù)措施的附加保護(hù)，在間接接觸防護(hù)中用于防止發(fā)生接地故障時(shí)電氣設(shè)備外露、可導(dǎo)電部分持久帶有危險(xiǎn)電壓而引發(fā)電擊危害或持續(xù)電弧電流引發(fā)電氣火災(zāi)危害。仿真剩余電流電路的仿真原理如下通過控制上述撥碼開關(guān)對剩余電流保護(hù)器的各個(gè)回路中接入的不同電阻負(fù)載，以此來實(shí)現(xiàn)剩余電流的產(chǎn)生。當(dāng)剩余電流超限，剩余電流保護(hù)器便會動作。通過對剩余電流保護(hù)器數(shù)碼管顯示窗的觀察，可以判斷出當(dāng)前剩余電流保護(hù)器的工作狀態(tài)、缺相接地電流變化引起剩余電流超限的相別、剩余電流保護(hù)器動作時(shí)的剩余電流等，從而達(dá)到讓學(xué)員熟悉剩余電流保護(hù)器的工作原理、動作條件、及如何通過觀察剩余電流保護(hù)器的顯示窗及各個(gè)指示燈來精確的判斷故障的相別。隔離開關(guān)的輸出端還連接一個(gè)仿真負(fù)荷電路，該仿真負(fù)荷電路包括一個(gè)電流繼電控制器與一個(gè)輸入端與隔離開關(guān)對應(yīng)連接的三相四線負(fù)荷斷路器，負(fù)荷斷路器保護(hù)采用自動切斷電源的保護(hù)方式。在負(fù)荷超過設(shè)置的正常電流值時(shí)，斷路器動作切斷電源。負(fù)荷斷路器的每相輸入端與輸出端之間均連接有對應(yīng)相的虛負(fù)荷電流源支路，虛負(fù)荷電流源支路與負(fù)荷斷路器的對應(yīng)相構(gòu)成回路(即斷路器合閘后的電流回路)，回路中設(shè)置有對應(yīng)相的電流傳感器。虛負(fù)荷電流源支路包括串聯(lián)的虛負(fù)荷電流源與對應(yīng)相的控制接觸器的兩個(gè)常開觸頭(K31，K32)，兩觸頭分別連接在虛負(fù)荷電流源的兩端。所述電流繼電控制器包括A、B、C三相電流繼電器(JK4，JK5，JK6)，各相電流繼電器的輸入端連接對應(yīng)相的電流傳感器(連接點(diǎn)如圖1、圖4中標(biāo)號①②...⑥)，各相電流繼電器的觸頭與對應(yīng)相的控制接觸器線圈(Jl，J2，J3)串聯(lián)形成的串聯(lián)支路接設(shè)在負(fù)荷斷路器對應(yīng)相輸出端與中性線輸出端之間。如圖1、圖4所示的系統(tǒng)，由于各相的電路結(jié)構(gòu)基本相同，下面以C相為例進(jìn)行具體說明，如圖2所示負(fù)荷斷路器的輸入端C與輸出端C’之間連接有C相的虛負(fù)荷電流源支路，電流源電路與斷路器構(gòu)成C相的合閘回路，C相的虛負(fù)荷電流源支路包括串聯(lián)的虛負(fù)荷電流源與控制接觸器的兩個(gè)常開觸頭(K31，K32)，控制接觸器的兩個(gè)常開觸頭(K31，K32)分別連接在虛負(fù)荷電流源的兩端。負(fù)荷斷路器輸出端C’與中性線輸出端N’之間串接有控制接觸器的線圈J3與C 相的電流繼電器JK6的常閉觸頭；C相電流繼電器JK6的控制部分安裝在電流繼電控制器中，輸入連接C相合閘回路中的電流互感器，采樣C相合閘回路的電流，當(dāng)流過C相的電流從有到無，電流繼電控制器中的單片機(jī)控制電流繼電器JK6動作，其常閉觸頭斷開。仿真負(fù)荷電路還設(shè)有虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路，本文給出兩種實(shí)現(xiàn)方式第一種方式如圖2所示，虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路包括負(fù)荷斷路器的其中一相(這里是C相，A、 B相當(dāng)然也可以)輸入端C與中性線輸入端N之間串接有一個(gè)保護(hù)接觸器的線圈J4與控制接觸器的輔助常閉觸頭K33 ；各相虛負(fù)荷電流源分別與保護(hù)接觸器的三個(gè)常開觸頭(K41， K42，K43)對應(yīng)并聯(lián)。第二種方式如圖3所示，虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路包括負(fù)荷斷路器的其中一相(C相)輸入端 C與中性線輸入端N之間串接有一個(gè)保護(hù)接觸器的線圈J4與一個(gè)中間繼電器的常閉觸頭 Κ7 ；中間繼電器的線圈J7連接在負(fù)荷斷路器輸出端與中性線輸出端之間，各相虛負(fù)荷電流源分別與保護(hù)接觸器的三個(gè)常開觸頭(Κ41，Κ42，Κ43)對應(yīng)并聯(lián)。兩種方式起到的作用相同，即當(dāng)分閘時(shí)，由于J3或J7無電，Κ33或Κ7閉合，J4帶電，Κ41、Κ42、Κ43吸合，保護(hù)虛負(fù)荷電流源；合閘時(shí)，Κ33或Κ7斷開，J4失電，Κ41、Κ42、Κ43 斷開，保護(hù)虛負(fù)荷電流源接入；跳閘時(shí)，Κ33或Κ7閉合再次閉合，J4帶電，Κ41、Κ42、Κ43吸合，保護(hù)虛負(fù)荷電流源。具體仿真原理如下(以第一種方式為例，如圖1、圖4):斷路器合閘，正常情況下，控制接觸器的線圈Jl，J2，J3得電，它們的常開觸頭Kll，Κ12，Κ21, Κ22, Κ31, Κ32閉合，常閉觸頭Κ33斷開，保護(hù)接觸器的線圈J4失電，其線圈Κ41，Κ42，Κ43斷開，虛負(fù)荷電流源接入電路中，通過控制虛負(fù)荷電流源輸出不同的負(fù)荷電流，以此來實(shí)現(xiàn)負(fù)荷電流的產(chǎn)生。當(dāng)電流超限時(shí)，將會報(bào)警5分鐘后跳閘，無重合閘。斷路器跳閘時(shí)，單片機(jī)檢測到斷路器的電流從有到無，立即控制電流繼電器常閉觸頭JK4，JK5，JK6跳開，控制接觸器線圈J3失電，常閉觸頭 Κ33吸合，保護(hù)繼電器線圈J4得電，其線圈Κ41，Κ42，Κ43吸合從而短路虛負(fù)荷電流源，從而保護(hù)了虛負(fù)荷電流源，控制接觸器常開觸頭Kll，Κ12, Κ21, Κ22, Κ31, Κ32也跳開，保護(hù)負(fù)荷斷路器。通過設(shè)置虛負(fù)荷電流源，并觀察負(fù)荷斷路器的各種狀態(tài)，判斷各個(gè)回路的實(shí)時(shí)工作電流，各相控制電流等參數(shù)，以此達(dá)到讓學(xué)員加深對負(fù)荷斷路器的了解，熟悉其參數(shù)設(shè)置和操作。
權(quán)利要求1.一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括三相四線程控電壓源，該電壓源輸出依次連接有漏電流、過載保護(hù)裝置、隔離變壓器、各相電流表與隔離開關(guān)，隔離開關(guān)輸出端連接一個(gè)仿真剩余電流電路，該仿真剩余電流電路由依次串設(shè)的剩余電流保護(hù)器、撥碼開關(guān)、漏電流負(fù)載箱構(gòu)成，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸入端分別對應(yīng)連接剩余電流保護(hù)器的三相輸出端， 撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸出端分別對應(yīng)連接漏電流負(fù)載箱的三相負(fù)載，該三相負(fù)載呈星形連接，中性點(diǎn)連接到剩余電流保護(hù)器的輸入端中性線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離開關(guān)的輸出端還連接一個(gè)仿真負(fù)荷電路，該仿真負(fù)荷電路包括一個(gè)電流繼電控制器及一個(gè)輸入端與隔離開關(guān)對應(yīng)連接的三相四線負(fù)荷斷路器；所述負(fù)荷斷路器的每相輸入端與輸出端之間均連接有對應(yīng)相的虛負(fù)荷電流源支路，所述虛負(fù)荷電流源支路與負(fù)荷斷路器的對應(yīng)相構(gòu)成的回路中設(shè)置有對應(yīng)相的電流傳感器，所述虛負(fù)荷電流源支路包括串聯(lián)的虛負(fù)荷電流源與對應(yīng)相的控制接觸器的至少一個(gè)常開觸頭；所述電流繼電控制器包括A、B、C三相電流繼電器，各相電流繼電器的輸入端連接所述對應(yīng)相的電流傳感器，各相電流繼電器的觸頭與對應(yīng)相的控制接觸器線圈(Jl，J2，J3)串聯(lián)形成的串聯(lián)支路接設(shè)在負(fù)荷斷路器對應(yīng)相輸出端與中性線輸出端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真負(fù)荷電路還設(shè)有虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路包括所述負(fù)荷斷路器的其中一相輸入端與中性線輸入端之間串接有一個(gè)保護(hù)接觸器的線圈(J4)與所述任一相的控制接觸器的輔助常閉觸頭(K33)；所述各相虛負(fù)荷電流源分別與所述保護(hù)接觸器的三個(gè)常開觸頭(K41，K42，K43)對應(yīng)并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述虛負(fù)荷電流源保護(hù)電路包括所述負(fù)荷斷路器的其中一相輸入端與中性線輸入端之間串接有一個(gè)保護(hù)接觸器的線圈(J4)與一個(gè)中間繼電器的常閉觸頭(K7)；所述中間繼電器的線圈(J7)連接在負(fù)荷斷路器輸出端與中性線輸出端之間，所述各相虛負(fù)荷電流源分別與所述保護(hù)接觸器的三個(gè)常開觸頭(K41，K42，K43)對應(yīng)并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述虛負(fù)荷電流源支路中的控制接觸器有兩個(gè)常閉觸頭，分別連接在虛負(fù)荷電流源的兩端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，包括三相四線程控電壓源，該電壓源輸出依次連接有漏電流、過載保護(hù)裝置、隔離變壓器、各相電流表與隔離開關(guān)，隔離開關(guān)輸出端連接一個(gè)仿真剩余電流電路，該仿真剩余電流電路由依次串設(shè)的剩余電流保護(hù)器、撥碼開關(guān)、漏電流負(fù)載箱構(gòu)成，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸入端分別對應(yīng)連接剩余電流保護(hù)器的三相輸出端，撥碼開關(guān)的三組開關(guān)輸出端分別對應(yīng)連接漏電流負(fù)載箱的三相負(fù)載，該三相負(fù)載呈星形連接，中性點(diǎn)連接到剩余電流保護(hù)器的輸入端中性線。該系統(tǒng)能夠滿足相關(guān)設(shè)備的培訓(xùn)和和檢定，使學(xué)員可以在更加真實(shí)的環(huán)境中學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)備的使用，熟悉操作過程和保護(hù)，方便系統(tǒng)檢定工作和培訓(xùn)考核。
文檔編號G09B23/18GK201955971SQ201020693640
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
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